チュートリアル: 高度なアプリケーションを構築する

• Windows または Linux の場合は 用に CMake と Ninja をインストールします。

• Visual Studio Code For Windows または Linux の場合は をインストールします。
• Windows または Linux の場合は 用に CMake と Ninja をインストールします。

• Visual Studio 用の Azure Sphere 拡張機能をインストール。

Visual Studio Code を使用して高度なアプリケーションをビルドして実行する

このチュートリアルでは、Visual Studio Code 用 Azure Sphere 拡張機能の一部である Azure Sphere Blink テンプレートを使用します。 Blink テンプレートは LED を点滅させ、Azure Sphere デバイスとツールが正しくインストールおよび設定されていることを確認できます。

1. Visual Studio Code を起動します。 View>コマンド パレットを選択し、「Azure Sphere: Generate New Project」と入力します。

   

2. [テンプレート] メニューから [点滅] を選択します。

   

3. その後、Visual Studio Code にエクスプローラー ウィンドウが表示されます。 Blink アプリケーションを配置するフォルダーに移動します。 Visual Studio Code によって、選択した場所に Blink フォルダーが作成され、Blink アプリケーションのビルド ファイルが生成されます。 CMake からのメッセージが表示されます。

4. CMakeLists.txt ファイルを開き、TARGET_DIRECTORY設定を変更して、使用しているハードウェアの定義を含むフォルダーを指定します。 既定では、TARGET_DIRECTORYは、Seeed Azure Sphere MT3620 開発キットと一致する HardwareDefinitions/mt3620_rbd を指定します。

   azsphere_target_hardware_definition(${PROJECT_NAME} TARGET_DIRECTORY "HardwareDefinitions/mt3620_rdb" TARGET_DEFINITION "template_appliance.json")
   

   テンプレートには、いくつかのハードウェア定義が用意されています。 たとえば、SEEED MT3620 Mini Dev Board を使用している場合は、代わりに HardwareDefinitions/seeed_mt3620_mdb を指定します。

5. F5 キーを押してプロジェクトをビルドおよびデバッグします。 プロジェクトが以前にビルドされていない場合、またはファイルが変更され、再構築が必要な場合、Visual Studio Code はデバッグを開始する前にプロジェクトをビルドします。

6. Visual Studio Code がアプリケーションをビルドし、イメージ パッケージを作成してボードにデプロイし、デバッグ モードで起動するまで数秒待ちます。 途中で Output ペインに状態の更新が表示されます。

   まず、CMake は、アプリケーションをビルドする必要があるかどうかを判断します。 その場合は、フォーカスが出力ウィンドウに移動し、CMake/Build からの出力が表示されます。

   次に、イメージ パッケージをデバイスにデプロイする Azure Sphere からの出力が出力ウィンドウに表示されます。 最後に、デバッグ コンソールにフォーカスが移り、gdb 出力が表示されます。

   ヒント

   デプロイの作成時に必要になるイメージ パッケージの場所をメモしておきます。 Output ウィンドウに "<path> に書き込まれたビルド ファイル" などのメッセージが表示されます。ここで、<path> は Blink アプリケーションのビルド フォルダーへの完全なパスであり、通常は "out\ARM-Debug" または "out/ARM-Debug" で終わるパスです。

7. 少し待つと、LED が点滅します。

8. main.c 内のどこかにブレークポイントを設定して、アプリケーションをステップ実行すると、Azure Sphere 用の Visual Studio Code デバッグ機能を調べることができます。

Visual Studio を使用して高度なアプリケーションをビルドして実行する

このチュートリアルでは、Visual Studio 用 Azure Sphere 拡張機能の一部である Azure Sphere Blink テンプレートを使用します。 Blink テンプレートは LED を点滅させ、Azure Sphere デバイスとツールが正しくインストールおよび設定されていることを確認できます。

1. Visual Studio にまだ慣れていない場合は、クイック スタートやガイド付きのツアーなどの記事で、ナビゲーションと使用方法について確認してください。

2. Visual Studio を開き、 [新しいプロジェクトの作成] を選択します。 [検索] ボックスに「azure sphere」と入力して、Azure Sphere テンプレートの一覧を取得します。 一覧から [Azure Sphere Blink] を選択します。

3. プロジェクトの名前と場所を入力し、 Create を選択します。

4. CMakeLists.txt ファイルを開き、TARGET_DIRECTORY設定を変更して、使用しているハードウェアの定義を含むフォルダーを指定します。 既定では、TARGET_DIRECTORYは、Seeed Azure Sphere MT3620 開発キットと一致する HardwareDefinitions/mt3620_rbd を指定します。

   azsphere_target_hardware_definition(${PROJECT_NAME} TARGET_DIRECTORY "HardwareDefinitions/mt3620_rdb" TARGET_DEFINITION "template_appliance.json")
   

   テンプレートには、いくつかのハードウェア定義が用意されています。 たとえば、SEEED MT3620 Mini Dev Board を使用している場合は、代わりに HardwareDefinitions/seeed_mt3620_mdb を指定します。

5. Visual Studio で View>Output を選択して、 Output ペインを表示します。

6. 使用するデバイスが USB で PC に接続されていることを確認します。 [ Set スタートアップ項目 メニューで、 Azure Sphere App (HLCore) を選択します。ここで、 Azure Sphere App は現在の高度なアプリケーションの名前であるか、 F5 キーを押します。

   

7. プロジェクトをビルドするためのメッセージが表示されたら、[はい] を選択します。 Visual Studio により、アプリケーションがコンパイルされ、イメージ パッケージが作成され、ボードに "サイドローディング" されて、デバッグ モードで開始されます。 "サイドローディング" とは、アプリケーションが、クラウド経由で配信されるのではなく、有線接続経由で PC から直接配信されることを意味します。

   ヒント

   デプロイの作成時に必要になるイメージ パッケージの場所をメモしておきます。 View>Output>Show output from: Build の出力に"Output file is at: <path>" などのメッセージが表示されます。ここで、<path> は Blink アプリケーションのビルド フォルダーへの完全なパスであり、通常は "out/ARM-Debug" になります。

8. 既定では、 Output ペインには、 Device Output からの出力が表示されます。 デバッガーからのメッセージを表示するには、[出力元] ドロップダウン メニューで [デバッグ] を選択します。 [デバッグ]>[Windows] メニューからは、プログラムの逆アセンブリ、レジスタ、またはメモリを調べることもできます。

9. プログラムを実行すると、LED が点滅します。

サンプル アプリケーションのダウンロード

HelloWorld アプリケーションは次のようにダウンロードできます。

1. ブラウザーを Microsoft Samples Browser をポイントします。
2. 検索ボックスに「Azure Sphere」と入力します。
3. 検索結果から Azure Sphere - Hello World を選択します。
4. [ZIP ダウンロード] を選択。
5. ダウンロードしたファイルを開き、ローカル ディレクトリに展開します。

サンプルをビルドする

HelloWorld_HighLevelApp サンプル アプリケーションのビルドおよび .imagepackage ファイルを作成するには、次の手順に従います。

1. 必要に応じて、ハードウェアを対象とするようにサンプルを更新します。 既定では、サンプルは、Seeed Studios の MT3620 開発キットなど、MT3620 リファレンス ボード 設計 (RDB) に従うハードウェアを対象としています。 サンプル アプリケーションの追加のターゲット ハードウェア定義は、Azure Sphere Samples リポジトリの HardwareDefinitions ディレクトリで入手できます。 たとえば、Avnet MT3620 Starter Kit のハードウェア定義ファイルは HardwareDefinitions/avnet_mt3620_sk サブディレクトリにあります。

   • CMakeLists.txtを開き、 azure_target_hardware_definition 関数のTARGET_DIRECTORY パラメーターをハードウェアのサブディレクトリを指すように更新します。 次に例を示します。

     azsphere_target_hardware_definition(${PROJECT_NAME} TARGET_DIRECTORY "../../../HardwareDefinitions/avnet_mt3620_sk" TARGET_DEFINITION "sample_appliance.json")
     

2. PowerShell、Windows コマンド プロンプト、または Linux コマンド シェルを使用して、コマンド ライン インターフェイスを開きます。 プロジェクトビルドディレクトリに移動します。

3. プロジェクト ビルド ディレクトリから、コマンド プロンプトで、次のパラメーターを指定して CMake を実行します。

   cmake --preset <preset-name> <source-path>
   

   • --preset <preset-name>

     CMakePresets.jsonで定義されているビルド構成プリセット名。

   • --build <cmake-path>

     CMake キャッシュを含むバイナリ ディレクトリ。 たとえば、Azure Sphere サンプルで CMake を実行すると、ビルド コマンドが cmake --build out/ARM-Debugされます。

   • <source-path>

     サンプル アプリケーションのソース ファイルを含むディレクトリのパス。 この例では、Azure Sphere サンプル リポジトリが AzSphere というディレクトリにダウンロードされています。

     CMake パラメーターはスペースで区切られます。 行継続文字 (Windows コマンド ラインの場合は ^、Linux コマンド ラインの場合は \、PowerShell の場合は ' ) は読みやすくするために使用できますが、必須ではありません。

   次の例は、Hello World の高度なアプリの CMake コマンドを示しています。

   • Windows
   • Linux

   Windows コマンド プロンプト

    cmake ^
    --preset "ARM-Debug" ^
    "C:\AzSphere\azure-sphere-samples\Samples\HelloWorld\HelloWorld_HighLevelApp"
   

   Windows PowerShell

    cmake `
    --preset "ARM-Debug" `
    "C:\AzSphere\azure-sphere-samples\Samples\HelloWorld\HelloWorld_HighLevelApp"
   

4. Ninja を実行してアプリケーションをビルドし、イメージ パッケージ ファイルを作成します。

   ninja -C out/ARM-Debug
   

   Ninja は、結果のアプリケーション ファイルと .imagepackage ファイルを指定されたディレクトリに配置します。

   次のコマンドを使用して、CMake から Ninja を呼び出すこともできます。

   cmake --build out/<binary-dir>
   

   <binary-dir> CMake キャッシュを含むバイナリ ディレクトリに設定します。 たとえば、Azure Sphere サンプルで CMake を実行すると、ビルド コマンドが cmake --build out/ARM-Debugされます。

   特に CMake コマンドを変更した後にトラブルシューティングを行う場合は、ビルド全体を削除してから、やり直してください。

サンプルを実行する

1. お使いのデバイスが既にアプリケーションを実行している場合、次のアプリケーションを削除します。

   azsphere device sideload delete
   

2. 以前に作成したビルド ファイルと .imagepackage ファイルが格納されているディレクトリに移動します。

3. azsphere device sideload deploy コマンドを実行し、イメージ パッケージを指定して、イメージ パッケージをデバイスに読み込みます。 次に例を示します。

   • Azure Sphere CLI
   • Azure Sphere クラシック CLI

   azsphere device sideload deploy --image-package HelloWorld_HighLevelApp.imagepackage
   

   このコマンドは、イメージ パッケージを読み込み、アプリケーションを起動します。 LED が点滅するのが見えるはずです。

   ヒント

   イメージ パッケージのパスに注意してください。 イメージ パッケージは後のデプロイ クイック スタートで使用します。

サンプルをデバッグする

1. 以前に作成したビルド ファイルと .imagepackage ファイルが格納されているディレクトリに移動します。

2. コンポーネント ID がまだない場合は、次の情報を取得します。

   • Azure Sphere CLI
   • Azure Sphere クラシック CLI

   azsphere image-package show --image-package HelloWorld_HighLevelApp.imagepackage
   

1. アプリケーションが実行されている場合は、アプリケーションを停止し、 --debug-mode オプションを使用して再起動します。

   • Azure Sphere CLI
   • Azure Sphere クラシック CLI

   azsphere device app stop --component-id <ComponentId>
   

   azsphere device app start --debug-mode --component-id <ComponentId>
   

次のような結果が表示されます。

 <ComponentId>
 App state   : debugging
 GDB port    : 2345
 Output port : 2342
 Core        : High-level

1. ターミナル クライアントを使用して、プロセスから出力ストリームを読み取る Telnet または未加工の TCP 接続を確立します。 IP アドレスに 192.168.35.2、ポートに 2342 を指定します。

2. PowerShell または Windows の標準コマンド プロンプト、または Linux 上のコマンド シェルを使用してコマンド ライン インターフェイスを開き、ビルドから .out アプリ バイナリをパラメーターとして渡します。 これで、完全なソース コードのデバッグが有効になります。

   • Windows
   • Linux

   Windows コマンド プロンプト

   "C:\Program Files (x86)\Microsoft Azure Sphere SDK\Sysroots\*sysroot*\tools\gcc\arm-poky-linux-musleabi-gdb" HelloWorld_HighLevelApp.out
   

   Windows PowerShell

   & "C:\Program Files (x86)\Microsoft Azure Sphere SDK\Sysroots\*sysroot*\tools\gcc\arm-poky-linux-musleabi-gdb" HelloWorld_HighLevelApp.out
   

   Note

   Azure Sphere SDK には複数の sysroots が付属しているため、アプリケーションは、 Application ランタイム バージョン、sysroots、および Beta API で説明されているように、異なる API セットをターゲットにすることができます。 sysroot は、Azure Sphere SDK インストール フォルダーの Sysroots の下にインストールされます。

3. リモート デバッグ ターゲットをポート 2345 の IP アドレス 192.168.35.2 に設定します。

   target remote 192.168.35.2:2345

4. 選択した他の gdb コマンドを実行します。 たとえば、次のコマンドは、エントリ時にブレークポイントを main() に設定し、ブレークポイントの後でそれぞれ実行を続行します。

   break main
   

   c
   

   gdbでのデバッグの詳細については、「GDB: GNU プロジェクト デバッガーまたはその他の多数のソースの 1 つ」を参照してください。